(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流端に排出口を有する主排出路と、該主排出路の上流端に連通されている副排出路と、該主排出路の上流端に連通されている、第一の溶融合成樹脂を供給するための第一の供給路と、該副排出路に連通されている、第二の溶融合成樹脂を供給するための第二の供給路と、該副排出路と該主排出路との連通を選択的に遮断する遮断手段とを具備し、該副排出路は直線状に延在し、その下流端が該主排出路の上流端中央部に連通されており、該遮断手段は該副排出路と該主排出路との連通を遮断する作用位置と該副排出路と該主排出路とを連通せしめる非作用位置との間を滑動自在に該副排出路内に配設された遮断部材を含む、多層溶融合成樹脂供給装置において、
該副排出路は内径ｄ１を有する円筒形状の大径上流部及び該内径ｄ１よりも小さい内径ｄ２を有する（ｄ１＞ｄ２）円筒形状の小径下流部を含み、該副排出路の該大径上流部と該小径下流部との境界には環状肩面が存在し、該遮断部材は該副排出路の該大径上流部の該内径ｄ１に対応した外径Ｄ１を有する円柱形状の大径上流部及び該副排出路の該小径下流部の該内径ｄ２に対応した外径Ｄ２を有する円柱形状の小径下流部を含み、該遮断部材の該大径上流部と該小径下流部の境界には環状肩面が存在し、該遮断部材が該作用位置に位置せしめられると、該遮断部材の先端は該主排出路の上流端に位置し或いは該主排出路の上流端を超えて該主排出路内に突出し、該遮断部材の該環状肩面が該副排出路の該環状肩面に密接せしめられ、該遮断部材が該非作用位置に位置せしめられると、該遮断部材の該先端は該副排出路の該大径上流部と該小径下流部の境界に位置し或いは該副排出路の該大径上流部と該小径下流部の境界よりも上流側に位置する、ことを特徴とする多層溶融合成樹脂供給装置。
【請求項２】
該遮断手段は該遮断手段を滑動せしめるための機械式滑動機構を含み、該滑動機構は該遮断部材を該作用位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段を有する、請求項１記載の多層溶融合成樹脂供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側合成樹脂層とこの外側合成樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側合成樹脂層とを含む多層合成樹脂素材を形成するための多層合成樹脂供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空成形を加えて飲料用容器に成形される前成形体（一般にプリフォームと称されている）、容器蓋或いはカップ形態の容器を形成するための合成樹脂素材として、外側合成樹脂層とこの外側合成樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側合成樹脂層とを含む多層合成樹脂素材が広く使用されている。通常、外側合成樹脂層は機械的特性及び衛生性に優れた合成樹脂から構成され、内側合成樹脂層はガスバリアー性に優れた合成樹脂から構成される。
【０００３】
下記特許文献１及び２には上記多層合成樹脂素材を形成するための多層合成樹脂供給装置が開示されている。かかる多層合成樹脂供給装置は、下流端に排出口を有する主排出路と、この主排出路の上流端に連通されている副排出路とを備えている。主排出路の上流端には第一の溶融合成樹脂を供給するための第一の供給路が連通せしめられ、副排出路には第二の溶融合成樹脂を供給するための第二の供給路が連通せしめられている。更に、副排出路と主排出路との連通を選択的に遮断する遮断手段が配設されている。副排出路は円筒形状であり、遮断手段は排出路に対応した円柱形状である遮断部材から構成されている。遮断部材は副排出路を通して主排出路の上流端まで或いはこれを越えて主排出路内に進出して副排出路と主排出路との連通を遮断する作用位置と、主排出路の上流端よりも後退して副排出路と主排出路との連通を許容する非作用位置とに選択的に位置付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０６５１０１公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００７／１２５７０１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者等の経験によれば、上記特許文献１及び２に開示されている多層合成樹脂供給装置には、遮断部材を作用位置に位置せしめても副排出路と主排出路との連通を充分に遮断することができず、副排出路から主排出路に第二の溶融合成樹脂が流入し、外側合成樹脂層を構成する第一の溶融合成樹脂中に流動方向に離隔して存在すべき内側合成樹脂を構成する第二の溶融合成樹脂が本来的には存在すべきでない部位においても糸状に存在する糸引き現象が不可避的に発生することが判明している。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、装置の機械的強度を過剰に低減せしめる等の別個の問題を生成せしめることなく、上述した糸引き現象を可及的に回避乃至抑制することができる、新規且つ改良された多層合成樹脂供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、鋭意研究及び実験の結果、副排出流路を円筒形状の大径上流部と円筒形状の小径下流部とを含み且つ大径上流部と小径下流部との境界には環状肩面が存在する形態にすると共に、遮断部材を副排出路の大径上流部に対応する円柱形状の大径上流部と副排出路の小径下流部に対応する円柱形状の小径下流部とを含み且つ大径上流部と小径下流部の境界には環状肩面が存在する形態にすることによって、遮断部材の強度を過剰に低減せしめることなく糸引き現象を可及的に回避乃至抑制することができることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する多層溶融合成樹脂供給装置として、下流端に排出口を有する主排出路と、該主排出路の上流端に連通されている副排出路と、該主排出路の上流端に連通されている、第一の溶融合成樹脂を供給するための第一の供給路と、該副排出路に連通されている、第二の溶融合成樹脂を供給するための第二の供給路と、該副排出路と該主排出路との連通を選択的に遮断する遮断手段とを具備し、該副排出路は直線状に延在し、その下流端が該主排出路の上流端中央部に連通されており、該遮断手段は該副排出路と該主排出路との連通を遮断する作用位置と該副排出路と該主排出路とを連通せしめる非作用位置との間を滑動自在に該副排出路内に配設された遮断部材を含む、多層溶融合成樹脂供給装置において、
該副排出路は内径ｄ１を有する円筒形状の大径上流部及び該内径ｄ１よりも小さい内径ｄ２を有する（ｄ１＞ｄ２）円筒形状の小径下流部を含み、該副排出路の該大径上流部と該小径下流部との境界には環状肩面が存在し、該遮断部材は該副排出路の該大径上流部の該内径ｄ１に対応した外径Ｄ１を有する円柱形状の大径上流部及び該副排出路の該小径下流部の該内径ｄ２に対応した外径Ｄ２を有する円柱形状の小径下流部を含み、該遮断部材の該大径上流部と該小径下流部の境界には環状肩面が存在し、該遮断部材が該作用位置に位置せしめられると、該遮断部材の先端は該主排出路の上流端に位置し或いは該主排出路の上流端を超えて該主排出路内に突出し、該遮断部材の該環状肩面が該副排出路の該環状肩面に密接せしめられ、該遮断部材が該非作用位置に位置せしめられると、該遮断部材の該先端は該副排出路の該大径上流部と該小径下流部の境界に位置し或いは該副排出路の該大径上流部と該小径下流部の境界よりも上流側に位置する、ことを特徴とする多層溶融合成樹脂供給装置が提供される。
【０００９】
該遮断手段は該遮断手段を滑動せしめるための機械式滑動機構を含み、該滑動機構は該遮断部材を該作用位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段を有するのが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の溶融合成樹脂供給装置においては、装置の機械的強度を過剰に低減せしめる等の別個の問題を生成せしめることなく、上述した糸引き現象を可及的に回避乃至抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従って構成された多層溶融合成樹脂供給装置の好適実施形態を示す簡略断面図。
【図２】図１に示す多層溶融合成樹脂供給装置の主要部（二点鎖線で囲んだ部位）を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に従って構成された多層溶融合成樹脂供給装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２を参照して説明すると、本発明に従って構成された図示の多層溶融合成樹脂供給装置は、全体を番号２で示すノズル手段を具備している。このノズル手段２はノズル本体４と先端ノズル部材６とから構成されている。ノズル本体４は同心状に配列された筒状部材８、１０、１２、１４及び１６から構成されており、先端ノズル部材４はノズル本体４の下端に付設されている。図２に明確に図示する如く、先端ノズル部材６には主排出路１８を規定する貫通穴が形成されている。図示の実施形態における主排出路１８は円筒形状の上流端部、下流に向かって(図１において下方に向かって)内径が漸次増大する円錐台筒形状である上流部、上流部に続く円筒形状の主部を有する。主排出路１８の下流端、従って先端ノズル部材６の下面、には円形状である排出口２０が形成されている。
【００１４】
主として図２を参照して説明を続けると、ノズル本体４の下端部には副排出路２２が形成されている。この副排出路２２は大径上流部２４と小径下流部２６とを含んでいることが重要である。図示の実施形態における大径上流部２４は内径ｄ１を有する円筒形状であり、かかる大径上流部２４に続く小径下流部２６は内径ｄ２を有する円筒形状であり、内径ｄ２は内径ｄ１よりも小さい（ｄ１＞ｄ２）。図２を参照することによって明確に理解される如く、上記主排出路１８の最小内径(上流端部の内径)ｄ３は副排出路２２の大径上流部２４の内径ｄ１よりも大きい（ｄ３＞ｄ１）。大径上流部２４と小径下流部２６との境界には上流側を向いた環状肩面２８が形成されている。この環状肩面２８は半径方向外方に向かって上方に円弧状に延在せしめられている。所望ならば、環状肩面２８を実質上水平に延在せしめることもできる。副排出路２２の下流端、従って小径下流部２６の下流端は主排出路１８の上流端に直接的に連通せしめられている。図１に図示する如く、ノズル本体４には副排出路２２の上流端からノズル本体４の上端まで連続して延在する全体として円筒形状の縦孔３０も配設されている。
【００１５】
ノズル本体４には、更に、第一の供給路３２、第二の供給路３４及び第三の供給路３６も配設されている。第一の供給路３２は筒状部材８と筒状部材１０との間に規定されており、その下流部は下方に向かって半径方向内方に傾斜する逆円錐台筒形状であり、下流端は主排出路１８の上流端周縁領域に連通せしめられている。第一の供給路３２の上流端は第一の溶融合成樹脂供給手段３８に接続されている。第一の溶融合成樹脂供給手段３８は押出機４０及びギアポンプ４２から構成されている。押出機４０から押し出される第一の溶融合成樹脂がギアポンプ４２によって第一の供給路３２に送り出され、第一の供給路３２を通して主排出路１８の上流端に供給される。押出機４０から押し出される第一の合成樹脂はポリエステル系樹脂(ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＬＡなど)；オレフィン系樹脂(ＰＥ、ＰＰなど)の如き機械的特性及び衛生性に優れた樹脂であるのが好適であり、主排出路１８の排出口２０から排出される多層溶融合成樹脂の外側層を構成する。第二の供給路３４は筒状部材１０と筒状部材１２との間に規定されており、その下流部は下方に向かって半径方向内方に傾斜する逆円錐台筒形状であり、下流端は副排出路２２における大径上流部２４の下流端周縁領域に接続されている。第二の溶融合成樹脂供給手段３４の上流端は第二の溶融合成樹脂供給手段４４に接続されている。第二の溶融合成樹脂供給手段４４は押出機４６及びギアポンプ４８から構成されている。押出機４６から押し出される第二の溶融合成樹脂がギアポンプ４６によって第二の供給路３４に送り出され、第二の供給路３４を通して副排出路２２における大径上流部２４の下流端に供給される。押出機４６から押し出される第二の合成樹脂はカルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）を主鎖若しくは側鎖に１乃至１００ｍｅｑ／１００ｇ樹脂、特に１０乃至１００ｍｅｑ／１００ｇ樹脂の量で含有する樹脂、具体的には、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などのカルボン酸もしくはその無水物、アミド、エステルなどでグラフト変性されたオレフィン樹脂；エチレン−アクリル酸共重合体；イオン架橋オレフィン系共重合体；エチレン−酢酸ビニル共重合体の如き合成樹脂、またはこれらの合成樹脂に後述の第三の合成樹脂をブレンドしたものでよく、主排出路１８の排出口２０から排出される多層溶融合成樹脂において外側合成樹脂層と内側合成樹脂層との間に介在せしめられる接着層を構成する。多層溶融合成樹脂を構成する外側溶融合成樹脂層と内側溶融合成樹脂層とが相互に充分な接着性を有する場合には第二の溶融合成樹脂の供給に関する構成を省略することもできる。第三の供給路３６は筒状部材１２と筒状部材１４との間に規定されており、その下流部は下方に向かって半径方向内方に傾斜する逆円錐台筒形状であり、下流端は副排出路２２の上流部２４の上流端周縁領域に接続されている。第三の溶融合成樹脂供給手段３６の上流端は第三の溶融合成樹脂供給手段５０に接続されている。第三の溶融合成樹脂供給手段５０は押出機５２及びギアポンプ５４から構成されている。押出機５２から押し出される第三の溶融合成樹脂がギアポンプ５４によって第三の供給路３６に送り出され、第三の供給路３６を通して副排出路２２における大径上流部２��の上流端に供給される。押出機５２から押し出される第三の合成樹脂はエチレンビニルアルコール共重合体（エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物）；芳香族ポリアミド或いは脂肪族ポリアミドの如きガスバリアー性に優れた合成樹脂、またはこれらの合成樹脂に酸素吸収材もしくは層状無機化合物をブレンドしたものであるのが好適であり、主排出路１８の排出口２０から排出される多層溶融合成樹脂における内側合成樹脂層を構成する。
【００１６】
図１及び図２を参照して説明を続けると、多層溶融合成樹脂供給装置は全体を番号５６で示す遮断手段を備えている。この遮断手段５６はノズル本体４に形成されている上記縦孔３０に上下方向に滑動自在に挿入された遮断部材５８を含んでいる。図示の実施形態における遮断部材５８は、その最下端に位置する小径下流部６０、この小径下流部６０に続く大径上流部６２、大径上流部６２から更に上方に延出する延出部を有する。小径下流部６０の主部は上記副排出路２２の小径下流部２６の内径ｄ２に対応する外径Ｄ２を有する円柱形状であり、その下端部は逆円錐形状である。大径上流部６２は上記副排出路２２の大径上流部２４の内径ｄ１に対応する外径Ｄ１を有する円柱形状である。小径下流部６０と大径上流部６２との境界には下方を向いた環状肩面６３が形成されている。この環状肩面６３は、上記副排出路２２の大径上流部２４と小径下流部２６との境界に形成されている環状肩面２８に対応した形状であり、半径方向外方に向かって上方に円弧状に延在せしめられている。延出部は大径上流部６２から上方に延びる逆円錐台柱形状部６５、この逆円錐台柱形状部６５から更に上方に延びる円柱形状主部６４及び円柱形状主部６４よりも幾分大径の円柱形状上端部６６を有する。図示していないが、ノズル本体３には遮断部材５８の延出部における円柱形状主部６４を滑動自在に軸支する軸受手段が配設されている。
【００１７】
図示の実施形態においては、図１に図示する如く、遮断手段５６は遮断部材５８を滑動せしめるための機械的滑動機構６８も含んでいる。図示の実施形態における滑動機構６８は電動モータ７０を含んでおり、このモータ７０の出力軸には軸支手段７２によって回転自在に軸支されている回転軸７４が連結されている。回転軸７４の先端部(図１において右端部)にはクランク機構７６の入力端が接続されており、クランク機構７６の出力端には滑動ロッド７８が接続されている。滑動ロッド７８は軸支手段８０によって上下方向に滑動自在に支持されている。それ自体は周知の形態でよいクランク機構７６は回転軸７４の回転運動を直線運動に変換する。更に詳述すれば、後に更に言及する如く、モータ７０によって回転軸７４が正転或いは逆転されると滑動ロッド７８が図１において上下方向に滑動即ち昇降動せしめられる。滑動ロッド７８の下端は継手手段８２を介して上記遮断部材５８の上端に接続されている。継手手段８２は滑動ロッド７８の下端に固定された連結円板８４、遮断部材５８の上端に固定された連結円板８６を含んでいる。連結円板８４と連結円板８６の間には周方向に等角度間隔をおいて３本のボルト８８(図１にはそのうちの２本を図示している)が配置されている。ボルト８８の各々は連結円板８４の形成された貫通孔を通して連結円板８６に螺合されており、連結円板８４の下面と連結円板８６の上面との間においてボルト８８には圧縮コイルばね９０が被嵌されている。後の説明から明確に理解される如く、圧縮コイルばね９０は遮断部材５８を作用位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段を構成する。
【００１８】
上述したとおりの多層溶融合成樹脂供給手段の作用効果を説明すると、次のとおりである。滑動機構６８の作用によって遮断部材５８は図２に実線で示す作用位置、二点鎖線イで示す中間位置及び二点鎖線ロで示す非作用位置に選択的に位置せしめられる。遮断部材５８が二点鎖線で示す非作用位置に位置付けられた状態においては、滑動機構６８における圧縮コイルばね９０は圧縮された状態にあり、遮断部材５８の環状肩面６３が副排出路２２の環状肩面２８に弾性的に押圧され、環状肩面６３と環状肩面２８が密接せしめられる。
【００１９】
遮断部材５８が実線示す作用位置に位置付けられている間には、副排出路２２が主排出路１８から遮断される（そしてまた第二の供給路３４及び第三の供給路３６の下流端が遮断部材５８の大径上流部６２によって副排出路２２から遮断される）故に、主排出路１８内には第一の供給路３２を通して供給される第一の溶融合成樹脂のみが流入する。所定時間経過後に遮断部材５８が二点鎖線で示す非作用位置に位置せしめられると、副排出路２２の下流端が主排出路１８の上流端に連通せしめられ、そしてまた第二の供給路３４及び第三の供給路３２が副排出路２２の大径上流部２４に連通せしめられ、従って第二の供給路３４を通して供給される第二の溶融合成樹脂が副排出路２２を介して主排出路１８に流入すると共に、第三の供給路３６を通して供給される第三の溶融合成樹脂が副排出路２２を介して主排出路１８に流入する。かくして、主排出路１８内に流入せしめられている第一の溶融合成樹脂中に第二の溶融合成樹脂及び第三の溶融合成樹脂が進入せしめられる。遮断部材５８が実線で示す作用位置から二点鎖線で示す非作用位置に移動せしめられる際には、最初に第二の供給路３４が副排出路２２に連通され、次いで第三の供給路３６が副排出路２２に連通せしめられる故に、第三の溶融合成樹脂はその周表面のみならず前端面も第二の溶融合成樹脂で囲繞された状態で主排出路１８内に進入する。所望ならば、遮断部材５８を作用位置から非作用位置に移動せしめる際に、第二の供給路３４は副排出路２２に連通せしめられたが第三の供給路３６は未だ副排出路２２に連通せしめられていない位置で遮断部材５８を所定時間停止せしめることもできる。
【００２０】
次いで、所定時間経過後に遮断部材５８を再び実線で示す作用位置に位置せしめる。かくすると、副排出路２２が主排出路１８から遮断され（そしてまた第二の供給路３４及び第３の供給路３６の下流端が遮断部材５８の大径上流部６２によって副排出路２２から遮断され）、従って主排出路１８内には第一の溶融合成樹脂のみが流入することになる。従って、主排出路１８内においては第二の溶融合成樹脂及び第三の溶融合成樹脂が第一の溶融合成樹脂に包み込まれた状態が確立される。遮断部材５８が非作用位置から作用位置に移動せしめられる際には、最初に第三の供給路３６が副排出路２２から遮断され、次いで第二の供給路３４が副排出路２２から遮断される故に、第三の溶融合成樹脂はその後端面も第二の溶融合成樹脂によって囲繞される。所望ならば、遮断部材５８を非作用位置から作用位置に移動せしめる際にも、第三の供給路３６は副排出路２２から遮断されたが第二の供給路３４は未だ副排出路２２から遮断されていない位置で遮断部材５８を所定時間停止せしめることもできる。而して、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置においては、副排出路２２は内径を充分に小さくすることができる小径下流部２６を有し遮断部材５８は外径Ｄ２を充分に小さくすることができる小径下流部６０を有し、そしてまた遮断部材５８が作用位置に位置せしめられると、遮断部材５８の環状肩面６３が副排出路２２と主排出路１８の境界に形成されている環状肩面２８に弾性的に押圧せしめられて両者が密接せしめられる故に、遮断部材５８が作用位置に位置付けられた後においても第二の溶融合成樹脂及び第三の溶融合成樹脂が主排出路１８内に流入して糸引き現象を生成することが可及的に回避される。主排出路１８の排出口２０から排出される多層溶融合成樹脂は、第一の溶融合成樹脂（外側溶融合成樹脂)のみが存在する部位にて次々に排出口２０に沿って切断することによって、内側溶融合成樹脂層（第三の溶融合成樹脂）及び接着層（第二の溶融合成樹脂）が外側溶融合成樹脂層（第一の溶融合成樹脂）に包み込まれた形態の多層溶融合成樹脂塊にせしめられ、前成形体、容器蓋或いはカップ状容器等を圧縮成形するための多層合成樹脂素材として使用される。
【符号の説明】
【００２２】
１８：主排出路
２０：排出口
２２：副排出路
２４：副排出路の大径上流部
２６：副排出路の小径下流部
２８：環状肩面
３２：第一の供給路
３４：第二の供給路
３６：第三の供給路
５６：遮断手段
５８：遮断部材
６０：遮断部材の小径下流部
６２：遮断部材の大径上流部
６８：滑動機構
９０：圧縮コイルばね（弾性偏倚手段）
【図２】
0005741193.tif 000002
【図１】
0005741193.tif 000003